干冰清洗工艺的应用与半导体行业-行业动态
* 来源: * 作者: * 发表时间: 2020/10/13 0:41:21 * 浏览: 42
手动湿清洁工艺简介手动湿清洁工艺使用溶剂，酸和其他化学物质从要清洁的物体的基材上清除污染物。通常需要机械搅拌，例如超声波或用磨料擦洗，以除去污染物。有时有必要将化学药品监控到特定浓度以保持溶液的清洁效果。酸，溶剂，碱性清洁剂，助洗剂，表面活性剂，分散剂，缓蚀剂，螯合剂和消泡剂是以下一些化学成分，可以将其添加到水中以制成清洁液。由于它们的毒性和环境问题，溶剂和酸将成为本次审查的重点。盐酸，硫酸，铬，羧酸和硝酸是水性清洁溶液中常用的酸。这些酸可以有效地去除金属氧化物和有机金属。有机溶剂用于溶解和分散脂肪，油，蜡，颜料，清漆，橡胶和许多其他污染物。根据有机溶剂的化学构型以及是否存在官能团，将其分类为化学基团。环烃（例如环己烷和松节油），酯类（例如乙酸乙酯，乙酸异丙酯），芳烃（例如苯，甲苯，二甲苯），醇类（例如乙醇，异丙醇），卤代烃（例如四氯化碳，氯仿），醛类（如乙醛，甲醛），醚类（如乙醚，异丙醚）和二醇类（如乙二醇，己二醇）（QueenslandHealth，1999年）。除氯化溶剂外，大多数溶剂的闪点低（lt，华氏141度），易燃。有机溶剂易挥发并在室温下蒸发，并随着溶剂溶液温度的升高而逐渐蒸发。溶剂的脂溶性允许化学物质通过皮肤吸收。溶剂的毒理学性质取决于其化学分组，但已证明大多数溶剂会对中枢神经系统，皮肤系统以及上下呼吸道产生不利影响。一些有机溶剂被归类为具有职业接触的致癌作用（QueenslandHealth，1999）。接触溶剂对健康的不利影响包括头痛，疲劳，头晕，意识丧失和死亡。呼吸作用包括对上呼吸道，鼻腔，喉咙和气管的刺激。长期接触可导致持续咳嗽和痰液增加。二氯甲烷在半导体工业中被广泛用作溶剂，对心脏有破坏作用。长期暴露于有机溶剂会导致一种称为心脏感觉的疾病。心肌对肾上腺素越来越敏感，这会影响心律，并在高浓度的有机溶剂中引起猝死（EHGN，1999）。石油馏分，醇和脂肪烃均具有易燃性。在半导体设施中，火灾引起的经济损失可能非常大。工厂中的小火可能造成数百万美元的财产，产品和生产力损失。使用有机溶剂和其他受管制有害物质的成本包括与这些化学品的使用，存储和处置直接相关的隐藏成本。这些隐性成本包括但不限于泄漏响应设备，应急响应计划，适当的存储设施，二级收容，知情权培训，标签，废物收集设备，排放控制设备，采样和测试，运输成本，许可证准备以及费用，记录和报告以及危险废物的处置费用。用有机溶剂清洁的完成步骤是用水冲洗以除去残留在基材表面上的溶剂和污染物。半导体制造需要使用超纯水来维持生产高质量产品所需的清洁度。市政供水系统中的水含有不可接受的溶解矿物质，颗粒，细菌，有机物，溶解氧和二氧化硅（VanZant，97）。净化成本可能很高。大型工厂可以使用超过300万加仑的Ultrapu每个生产日的补水量（PPRC，2000年）。漂洗步骤发生后，干燥零件所需的时间因零件而异。机械和蒸发是干燥系统的两种基本类型。机械系统包括吹气，压缩气刀，振动或离心机。机械干燥除去大量的水，但是通常不能除去微量的水。蒸发将冲洗水转化为蒸汽以干燥零件。这些系统的示例包括热风，红外干燥和真空室干燥。这些机器的运营成本包括人工，资本成本，能源，维护和成本。溶剂工艺对人，环境，生产率，责任和合规成本的影响，导致各公司寻找能够产生相同或更好结果的替代工艺，同时减少或消除了与湿法手工工艺相关的废物流和风险。二氧化碳清洁二氧化碳清洁过程利用处于各种状态的二氧化碳的物理和化学特性来去除表面基材上的污染物。二氧化碳喷射清洗和超临界二氧化碳是可用于清洗半导体行业中的零件，工具和设备的两个过程。二氧化碳清洁利用干冰（雪）的固体颗粒撞击表面，并伴有高压气体以去除污染物。由于固相和气相变化之间的关系，这是可能的。在没有液相的情况下，二氧化碳可以直接从固相移动到气相。 （谢尔曼，亚当斯，1996年）。这发生在气体的临界点，正确的温度和压力组合下。二氧化碳穿过清洁棒中的孔。通过孔口的二氧化碳膨胀是恒定的焓，蒸汽和压力保持不变，但温度不变（Sherman，Adams 1996）。将液相或气相CO2送入孔中。使用气体供应，孔中的压力下降，直到气体达到临界点，并且一定比例的气体转化为固相（干冰颗粒）。当液体源进入孔口时，压力下降，固体进入气相。产生的固体颗粒的百分比随所使用的来源而变化。使用气源，产率约为8％，其余为CO2气体。使用液体源时，干冰颗粒的产率约为45％（Sherman 97）。这些产量取决于离子源温度，孔口设计，初始离子源温度和压力。在正常的室温和常压下，二氧化碳以气体形式存在。清洁后，液相或固相中的二氧化碳将返回到气态。当使用二氧化碳注入工艺时，将产生第一代颗粒。从基材上去除的污染物将掉落到清洁手套箱的地板或底部。半导体行业中的清洁零件，工具和设备通常在配有HEPA过滤器和再循环氮气的手套箱中进行，以消除清洁过程中的再次污染（Sherman，97）。二氧化碳清洁类似于喷砂，金属珠喷砂或苏打喷砂。介质在压缩空气流中加速，该空气流冲击要清洁的表面并除去不属于基材一部分的颗粒。在二氧化碳喷射中，介质为固态干冰颗粒。二氧化碳喷丸结合了动量传递和流体运动，通过使流体流过两个表面之间的污染物或动量传递来移动表面上的颗粒，或者是两个过程的组合（Grobe，Sherman，Whitlock，1991）。禁止未经授权转载，摘录，复制或创建镜像的本文版权。任何违规行为将被追究法律责任。
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